ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器是一款差動(dòng)式電渦流位移傳感器,具有最佳的分辨率、重復性和穩定性。2個(gè)檢測通道僅有0.4W功耗, 獨特的安裝調零方式極大的簡(jiǎn)化了安裝過(guò)程,同時(shí)可達到um級的安裝精度,是應用在偏角檢測、主軸位置反饋、大口徑拼接望遠鏡姿態(tài)檢測的絕佳選擇。
ZED53系統由測量探頭和控制器兩部分組成。測量探頭將距離信息提取為線(xiàn)圈的阻抗信息,處理電路中的相位解調電路將阻抗信息轉換為和位移相關(guān)的電壓信號,經(jīng)過(guò)數字模塊線(xiàn)性校正之后輸出。
ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器控制器上有4個(gè)探頭接口和模擬輸入/輸出接口。4個(gè)探頭組成2個(gè)差動(dòng)測量通道:CHA和CHB。模擬輸入/輸出接口包括供電接口和2個(gè)通道的模擬輸出口。每一臺ZED53傳感器配有一個(gè)參考探頭,作用是在探頭安裝過(guò)程中輔助精確定位。
探頭的量程、形狀、材料、導線(xiàn)長(cháng)度都可以定制。
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ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器特點(diǎn):
(1)、無(wú)磨損與非接觸測量,差動(dòng)原理
(2)、高精度(最高優(yōu)于±0.3 %FSO)與高分辨率(最高<0.002 %FSO)
(3)、高溫度穩定性(最高優(yōu)于±0.003 %FSO/°C)
(4)、安裝簡(jiǎn)單,um級的安裝精度
(5)、支持探頭定制(探頭的量程、形狀、材料、導線(xiàn)長(cháng)度可以定制)
(6)、可測鐵磁與非鐵磁材料
(7)、適用于復雜的工業(yè)環(huán)境:污垢、壓力、 高/低溫度
在渦流差動(dòng)系統中,感應電橋中的兩個(gè)線(xiàn)圈安裝在兩個(gè)獨立的傳感器中。并不是一個(gè)有源線(xiàn)圈和一個(gè)參考線(xiàn)圈,而是兩個(gè)傳感器都包含有源線(xiàn)圈,這兩個(gè)傳感器通常放置在目標的相對兩側或目標樞軸點(diǎn)的相對兩側。當目標靠近一個(gè)傳感器時(shí),它會(huì )遠離另一個(gè)傳感器,從而增加電感電橋一條腿的阻抗,并降低另一條腿的阻抗。這種推挽效應放大了每位移的線(xiàn)性輸出,并消除了對增加噪聲和漂移的求和放大器的需要。因此,差分系統比單端系統提供更高的分辨率和熱穩定性。
影響測量精度的因素
(1)、目標板尺寸:目標板尺寸應大于探頭尺寸的3倍,且在探頭直徑的3倍空間內存在除目標物外的其他導電材料將造成線(xiàn)性的惡化;
(2)、目標材料:被測目標材料如果不使用指定的材料將使非線(xiàn)性、溫度穩定性與參數表產(chǎn)生差異,用戶(hù)可在重新標定之后正常使用;
(3)、目標厚度:目標導體的厚度至少是4倍肌膚深度以上,對鋁合金材料目標厚度大于0.4mm。如果兩個(gè)測量探頭測量目標同—位置的正反面,建議目標厚度大于1mm。
(4)、調零過(guò)程:安裝探頭時(shí)按照調零步驟進(jìn)行操作,在第1、2步驟中盡量準確的將電壓調整到Vref和0V。如果零點(diǎn)位置偏差較大可能造成非線(xiàn)性、溫度穩定性的惡化;
(5)、探頭匹配:為保證傳感器達到出廠(chǎng)標定的性能指標,4個(gè)測量探頭的編號與通道編號對應連接,不可隨意配對安裝;
(6)、固定結構:測量探頭的固定結構應盡量穩定和緊湊,復雜的傳動(dòng)鏈和熱膨脹系數高的框架材料將惡化測量的溫度穩定性;
(7)、角度偏差:目標板在運動(dòng)過(guò)程中與測量探頭表面不平行,造成線(xiàn)性的惡化,但對噪聲和溫漂系數影響不大,用戶(hù)可在重新標定后正常使用。
屏蔽探頭和非屏蔽探頭
(1)、非屏蔽探頭
線(xiàn)圈用PEEK材料封裝 電磁場(chǎng)分布范圍大 測量范圍大需要更大的被測面尺寸 對相鄰導體的抗干擾性差 | ![]() |
(2)、屏蔽探頭
PEEK封裝與金屬外殼平齊 電磁場(chǎng)分布范圍小,測量范圍小 對相鄰導體的抗干擾性強 | ![]() |
校準
為了保持ZED53傳感器具有最優(yōu)的綜合性能(特別是溫度穩定性),傳感器不提供用于調整靈敏度和零位的電位器。如果遇到更換目標材料、目標尺寸偏小、測量探頭周?chē)衅渌饘俚忍厥馇闆r需要重新標定,則可以記錄下位移與輸出電壓的對應關(guān)系,利用數字校正的方式進(jìn)行優(yōu)化。通常情況下,數字校正比模擬校正更能保持傳感器的綜合性能。
安裝方式
(1)、螺紋探頭
螺紋固定是比較常用的固定方式,有以下兩種固定方式,探頭需要伸出金屬螺母或固定板一段距離,具體數值見(jiàn)探頭尺寸圖。
由于螺紋間隙的存在,探頭的安裝角度可能存在一定的誤差,選配和探頭接觸緊密的螺母可以一定程度上減小誤差。
(2)、光桿探頭
光桿探頭可以采用圓周抱死固定,可提供穩固的固定效果。探頭需要伸出金屬夾具一段距離,具體數值見(jiàn)探頭尺寸圖。
ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器技術(shù)規格:
型號 | ZED53-0.2 | ZED53-0.5 | ZED53-0.8 | |
量程 | ±0.2 mm | ±0.5 mm | ±0.8 mm | |
分辨率 | @NULL | <0.003 %FSO | <0.002 %FSO | <0.002 %FSO |
@FSO | <0.004 %FSO | <0.003 %FSO | <0.003 %FSO | |
線(xiàn)性 | < ±0.3 %FSO1) | < ±0.5 %FSO | < ±1 %FSO | |
模擬輸出帶寬(-3dB) | 10 kHz | |||
溫度穩定性 | @NULL | <±0.005 %FSO/°C | <±0.004 %FSO/°C | <±0.003 %FSO/°C |
@FSO | <±0.02 %FSO/°C | <±0.03 %FSO/°C | <±0.03 %FSO/°C | |
最小間隙 | 0.1 mm | |||
輸出電壓 | -5V ...+5V | |||
供電 | 12...24 V, 0.4 W | |||
目標材料2) | 鐵磁性、非鐵磁性材料 | |||
使用溫度 | 電路 | -40...+60 ℃ | ||
探頭 | -55...+100 ℃ | |||
1) FSO:Full Scall Output(滿(mǎn)量程輸出) 2) 出廠(chǎng)標定材料:6061鋁和Q235鋼 |
ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器測量原理:
渦流原理:在電感式位移傳感器中,渦流原理占有獨特的地位。通過(guò)渦流進(jìn)行位移測量是基于從振蕩電路中提取渦流能量。傳感器探頭的核心是線(xiàn)圈,給線(xiàn)圈通以高頻交流信號,線(xiàn)圈周?chē)蜁?huì )形成磁場(chǎng);如果將導體放置在該磁場(chǎng)中,根據法拉第感應定律,則會(huì )感應出渦流場(chǎng),該電渦流場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響磁場(chǎng)強度,并最終改變線(xiàn)圈的電感和電阻。線(xiàn)圈和導體的距離越近,在導體內形成的電渦流強度就越大,線(xiàn)圈電感和電阻變化量就越大,因此線(xiàn)圈的電感和電阻值與距離產(chǎn)生了對應關(guān)系。傳感器控制器內部的精密解調電路可以獲取線(xiàn)圈的信號幅度和相位位置的變化來(lái)計算線(xiàn)圈的阻抗信息,進(jìn)而實(shí)現位移測量。
差分原理:差分測量系統是精密測量技術(shù)的重大進(jìn)步。 它們提供出色的分辨率、可重復性和歸零精度,用于檢測導電目標相對于一對非接觸式傳感器的對齊/居中位置。對于差分測量應用,每個(gè)通道有兩個(gè)精確匹配的傳感器位于目標的相對兩側或兩端。在這種傳感器到目標的關(guān)系中,當目標遠離一個(gè)傳感器時(shí),它向另一個(gè)傳感器移動(dòng)等量。輸出為差分和雙極。同一電橋的相對腿上的電子匹配傳感器提供了卓越的熱穩定性。
相位解調法:傳感器能達到超高分辨率的原因是使用了相位解調法。常用的解調電路中使用較多運放,不可避免的引入很多系統噪聲。而相位解調法具有超高的靈敏度,不需要高增益的運放即可達到理想的輸出范圍。
ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器應用領(lǐng)域:
快速轉向鏡
伺服控制位置反饋
舞臺定位
角位移指示
X-Y 軌道位置反饋
觸控筆位置
磁懸浮軸承定位
精密構件平衡
集成電路制造平臺定位
……
ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器應用領(lǐng)域:
快速轉向鏡
伺服控制位置反饋
舞臺定位
角位移指示
X-Y 軌道位置反饋
觸控筆位置
磁懸浮軸承定位
精密構件平衡
集成電路制造平臺定位
……
ZED53可定制差動(dòng)電渦流位置傳感器安裝尺寸:
ZED53控制器:
ZED53參考探頭:
ZED53標準探頭:
內徑測量?jì)x精密輪廓檢測系統微觀(guān)型面測量系統靜態(tài)形變測量系統精密在線(xiàn)測厚系統振動(dòng)測量系統無(wú)人警衛船光伏清潔機器人智能垃圾壓實(shí)機智能機器人自穩定無(wú)人機起落平臺空氣質(zhì)量檢測儀橋梁結構健康檢測系統其他檢測系統
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